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利尔达科技集团

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利尔达科技集团股份有限公司是一家提供物联网解决方案的国家重点领域高科技技术企业、国家火炬重点高新技术企业,致力于“让万物互联更简单”!

以一物驱万物,第三代5G NB-IoT模组OpenCPU开发新模式

04-30 17浏览量

 

 

伴随着物联网行业的发展,越来越多的物联网设备都逐渐趋于低成本、小型化、高集成的模式,传统的MCU+物联网模组的方式已经很难满足需求。利尔达NB860系列模组推出OpenCPU方案,满足客户低代码开发需求,可以缩短开发周期,提高产品性价比,降低能耗,是物联网应用开发的不二之选。

 

+ 利尔达NB860_X0A模组
 

本文将分享基于NB860系列模组通过Lierda NB860 OpenCPU SDK驱动常见外设传感器、入网、接入CTwing云平台、发送传感器数据、接收下发指令控制等操作。下图给大家展示了基于利尔达NB860_X0A模组组装驱动DEMO板,DEMO板涵盖多个外设传感器:GPIO : LED、EC11旋转编码器SPI : SSD1306显示屏、W25Q64 SPI FLASHI2C : OPT3001光照传感器、MPU6050六轴传感器ADC : PS2摇杆PWM : RGB LEDTIMER : HCSR04超声波传感器、EC11旋转编码器

 

※ GPIO嵌入式开发从点灯开始,利尔达NB860模组支持GPIO操作,每一个用户IO都可以复用为GPIO,最大支持27路GPIO,可以配置上拉、下拉、输入输出、速率等,特定IO口还可作为低功耗唤醒源,满足客户低功耗应用场景需求。我们利用NB860模组IO 11复用为GPIO并点亮了LED灯,通过模组TIMER配合GPIO定时扫描EC11旋转编码器,获取旋转编码器的按动状态,实现通过按动控制LED灯开关,通过旋转方向可以控制RGB LED的亮度大小。


※ SPISPI是串行外设接口Serial Peripheral Interface的缩写,是一种高速、全双工、同步总线通讯协议,使用两根数据收发线、一根时钟线、一个片选线就可以与其总线上的设备进行通讯。利尔达NB860模组最大支持3路SPI,在此我们将SSD1306 Oled显示屏与外挂W25Q64 SPI FLASH连接到同一个SPI总线上,并由NB860模组SPI外设进行驱动。A:我们利用NB860模组SPI驱动OLED屏幕显示数据内容。B:使用SPI驱动外挂SPI FLASH往其特定地址(0x004000)写入字符串,并利用NB860模组SPI读取外挂SPI FLASH该地址内存,并将读取到的字符串打印到串口,下图是串口日志信息。

※ I2CI2C又称IIC,全名为Inter-Integrated Circuit,是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线,仅由一个时钟线,一根数据线就可以与总线线上的各设备进行通讯。NB860模组最大支持4路I2C,我们利用NB860模组将OPT3001光照传感器与MPU6050六轴传感器连接到到模组同一个I2C总线上进行驱动,如下展示效果。利用NB860模组驱动OPT3001光照传感器,读取光照数据显示到OLED屏幕,当光照改变时,该数据可同步发生变化。
利用NB860模组驱动MPU6050六轴传感器,读取六轴数据显示到OLED屏幕,当DEMO板发生倾斜移动时,六轴传感数据同时发生变化。


 

※ ADCADC即模拟数字转换器,又称作A/D转换器,可以将输入的模拟电压信号转换为一个输出的数字信号。NB860模组支持12位ADC,最大支持4路ADC,这里利用NB860的ADC外设,对一个PS2摇杆进行测量。


 

利用NB860模组ADC测量PS2摇杆X,Y轴数据,并显示到OLED屏幕。当拨动遥感时,屏幕数据将会发生变化。

※ PWMPWM即脉冲宽度调制,是用数字信号对模拟信号编码的方法之一,通过方波的占空比来对一个具体的模拟电压值进行编码。NB860最大支持3路PWM,其中一路为低功耗PWM,在模组睡眠情况下仍可使用,这里我们使用NB860模组的PWM外设控制RGB LED的颜色。


 

利用NB860模组PWM驱动RGB LED,控制红绿蓝三种颜色灯光亮度,可以通过接收AEP平台的数据调整颜色,也可以通过旋转编码器旋转控制其亮度。

※ TIMER定时器是现在主流微控制器都有配备的片上外设,通过配置定时器的装载值来设定时间,并在在定时结束后进入中断,来处理相应的任务。NB860支持HRTIMER(High-Rate)主要实现高精度的定时(μs级)及计数功能,最多可同时创建16个高精度定时器。同时,NB860拥有RTC定时器,支持低功耗场景下定时器的使用。这里我们将使用NB860模组定时器配合GPIO输入,通过HCSR04超声波传感器来获取距离信息。


 

利用NB860模组TIMER配合GPIO驱动HCSR04超声波传感器,测量超声波传感器换回的脉宽值,将其显示到OLED屏幕,用户使用过程中可将其进一步转换成实际距离数据。

※ AEP平台的使用物联网的应用使能平台(AEP)是为了人与物、物与物的连接统一到一起所设计出一种便于开发者开发、管理、部署物联网应用的平台。NB860支持Lwm2m、UDP/TCP、MQTT等多种通信协议,支持对接AEP(CTWING)、OceanConnect、OneNET、阿里云、Lierda X等多种云平台。这里我们将NB860模组连接到AEP平台,将以上所提及的传感器数据打包上传,并且可通过平台下发指令,控制RGB LED的颜色。利用NB860模组的通讯功能,将各个传感器读到的数据打包成Json格式数据并上发到AEP平台,可以在AEP平台看到上发的数据。利用NB860模组的通讯功能,接收AEP平台下发的指令,可以控制RGB LED的颜色,以及显示模式。


 


值得注意的是,以上所有功能主控均在一个NB-IoT模组上实现。利尔达基于第三代5G NB-IoT芯片推出的NB860模组OpenCPU方案,通过与芯片原厂的通力配合,站在终端开发者的角度上,封装了大量的API接口,编写了大量技术文档,实现了将NB-IoT芯片开放给客户使用的目的,用户可通过撰写自己的代码进行应用开发。

OpenCPU的优势包括但不限于:
 

*降低BOM成本—OpenCPU方案为您去掉一颗MCU成本。

*更高的集成度—OpenCPU方案减小产品尺寸,更适用于消费类产品。

*远程差分升级(FOTA)—OpenCPU方案客户应用集成在芯片应用核,基于LwM2M的差分升级,应用部署更放心,维护升级更容易。

*更低的功耗—OpenCPU方案去掉MCU部分的能耗,更少的中间资源占用,更高的交互效率。

*更高的安全性—OpenCPU方案避免近端攻击窃取的可能,不再需要通过UART传递关键业务数据。

OpenCPU方案的引入更加凸显了NB-IoT的优势所在,是众多物联网应用核心竞争力的关键因素,OpenCPU方案的开发可以使您的产品在众多同类型产品中脱颖而出。

更多关于NB模组产品及方案的需求,欢迎联系利尔达。

 

cpu

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